UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLN

LEM V

Ingeniera Qumica

Informe 4

Destilacin en Torre Empacada

,

ALUMNO:

Fernndez Romero Francisco Antonio

Rivera Arroyo Cristhian

Solares Esqueda Eduardo

Gonzlez Vargas Yeremi Adonay

PROFESOR:

Elvia Mayen Santos

GRUPO:

2751

FECHA DE ENTREGA:

28 de Marzo del 2015

INTRODUCCIN

La destilacin por lotes es usada para obtener productos en pequeas cantidades. Este tipo de operacin requiere mayor cuidado, sin embargo, se pueden destilar mezclas de diferente composicin, procesar nicamente la cantidad requerida y destilar mezclas de multicomponentes en una sola columna.

En contraste, la rectificacin continua, o fraccionamiento, es una operacin de destilacin a contracorriente en varias etapas. Por lo general, para una solucin binaria, con algunas excepciones, es posible separar mediante este mtodo la solucin de sus componentes y recuperar cada componente en el estado de pureza que se desee.

La mezcla de alimentacin se introduce de modo ms o menos centrado en una cascada vertical de etapas. El vapor que se eleva en la seccin arriba del alimentador (llamada la seccin de absorcin, enriquecedora o rectificadora) se lava con el lquido para eliminar o absorber el componente menos voltil. Como en este caso no se agrega ningn material extrao, como en el caso de la absorcin, el lquido de lavado se obtiene condensando el vapor que sale por la parte superior, enriquecido con el componente ms voltil. El lquido devuelto a la parte superior de la torre se llama reflujo y el material que se elimina permanentemente es el destilado, que puede ser un vapor o un lquido, enriquecido con el componente ms voltil. En la secci6n debajo del alimentador (secci6n desorbedora o agotamiento), el lquido se desorbe del componente voltil mediante vapor que se produce en el fondo por la evaporacin parcial del lquido en el fondo en el rehervidor. El lquido eliminado, enriquecido con el componente menos voltil, es el residuo o fondos. Dentro de la torre, los lquidos y los vapores siempre estn en sus puntos de burbuja y de roco, respectivamente, de manera que las temperaturas ms elevadas se encuentran en el fondo y las menores en la parte superior. Todo el arreglo se conoce como fraccionador.

En este reporte se presentan los resultados de la experimentacin en una torre empacada aleatoria con Sillas ntalox metlicas, se estudia la capacidad de separacin determinando las alturas de etapas tericas, los coeficientes de transferencia de masa tericos y experimentales, as como la cada de presin que se produjo durante la operacin para poder determinar si las condiciones son las idneas para lograr un cierto grado de separacin de la mezcla etanol agua. Adems, se emplearn correlaciones tericas para estimar HETP, cadas de presin y coeficientes de transferencia de masa.

Generalidades:

Los cambios de concentracin con la altura en una torre empacada son continuos y no graduales, como en las torres de platos. El procedimiento de clculo debe tomar esto en consideracin. Como en el caso de las torres de platos, debe poseer un rehervidor en el fondo (tambin se puede utilizar vapor vivo si se va a producir un residuo acuoso), un condensador, medios para regresar el reflujo y vapor rehervido y medios para introducir la alimentacin. Estos ltimos pueden lograrse mediante una pequea seccin sin empacar en la entrada de la alimentacin, con una distribucin adecuada del lquido sobre la parte superior de la seccin de agotamiento.

Tanto las ecuaciones para las lneas de operacin como los balances de entalpa que se obtuvieron antes para platos, son aplicables directamente, con la excepcin de que deben omitirse los subndices que se refieren al nmero del plato. Entonces, las lneas de operacin son simplemente la relacin entre x y y, las composiciones lquido total y del gas, que predominan en cada una de las secciones horizontales de la torre. Como se trabajar a reflujo total, las lneas de operacin que corresponderan a las secciones de enriquecimiento y agotamiento caen sobre la lnea de 45.

OBJETIVO

Comprender el funcionamiento de la torre de destilacin empacada de 3 in a fin de poder relacionar las variables de operacin, las variables de separacin y las variables de diseo de la columna.

MATERIALES, EQUIPO Y SERVICIOS

Refractmetro de Abber

Torre de destilacin empacada de 3

Agua de servicio

Guantes de asbesto

Vapor de agua

Tubos de ensayo y gradillas

Electricidad

2 probetas de 2 L

1 bote

Descripcin del equipo:

Torre empacada que trabaja a presin atmosfrica, tubo de 3 de dimetro, con dos zonas empacadas cada una de 36 de altura. El empaque es I-Ring # 15 metlico. La alimentacin se puede introducir por la parte media de la torre o por la parte inferior. El medio de calentamiento es un intercambiador de calor de doble tubo que usa vapor como medio de calentamiento. El condensador emplea agua de servicio como medio de enfriamiento.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Se revis la disponibilidad de servicios.

2. Se hizo circular el agua de enfriamiento en el condensador.

3. Se verific que el tanque de alimentacin a la torre estuviera lleno o con cantidad suficiente para llenar la torre. Se verific el ndice de refraccin el cual dio de 1.356 aproximadamente.

4. Se purgo la lnea de vapor y se estabilizo hasta la presin deseada, aproximadamente 0.5 kg/cm2.

5. Se empez a cargar poco a poco la torre, abriendo la vlvula y encendiendo la bomba, despus de haber cargado por completo se par la bomba y se cerr la vlvula.

6. Se aliment el vapor hacia el intercambiador dejando una presin de alimentacin fija; hasta alcanzar una la temperatura deseada que era de 700C, esto para empezar a vaporizar y obtener condensado en el domo.

7. Se verifico cada cierto tiempo el nivel en el tanque de condensado del domo de la torre.

8. A partir del momento en que el tanque de condensados llego aproximadamente a tres cuartos de su capacidad, se encendi la bomba para el reflujo.

9. A partir de este momento se fueron tomando muestras del destilado y fondos cada 3 minutos.

10. Finalmente se regresaron los lquidos de los condensados al tanque de alimentacin.

11. Se cerraron las vlvulas de los servicios y se apag la bomba de reflujo.

RESULTADOS EXPERIMENTALES

Tabla de resultados experimentales:

Destilado

IR

Temp (C)

n1

1,36

86

n2

1,36

86

n3

1,36

88

n4

1,36

89

Altura del tanque de destilado: 0.34 m

Dimetro del tanque: 0.24 m

Altura del destilado dentro del tanque: 0.24 m

T entrada agua de enfriamiento: 18 C

T salida agua de enfriamiento: 20 C

Con la curva de calibracin se leen las fracciones x de etanol las muestras de destilado y residuo:

Detilado

xA

n1

1,36

0.164

n2

1,36

0.17

n3

1,36

0.188

n4

1,36

0.194

0.2

0.22

0.244

0.26